BIA - IFPI Campus Floriano Tecnologia Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas - Floriano
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Aplicação de machine learning em dados climáticos para a predição de incêndios na caatinga piauiense
Título(s) alternativo(s): Application of Machine Learning to Climate Data for Wildfire Prediction in the Piauí Caatinga
Autor: Amorim, Diogo Bruno de Sá
Orientador(a): Santos, Justino Duarte
metadata.dc.contributor.referee1: Borges, Ronaldo Pires
metadata.dc.contributor.referee2: Sousa, Willamys Rangel Nunes
Resumo: Os incêndios florestais representam uma importante ameaça ao bioma Caatinga, causando impactos ambientais, sociais e econômicos. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo desenvolver um modelo preditivo baseado em aprendizado de máquina para estimar a ocorrência diária de incêndios florestais no estado do Piauí a partir de dados meteorológicos. Para isso, foram utilizados registros históricos de focos de calor e informações de estações meteorológicas, contemplando variáveis como temperatura, umidade relativa do ar, precipitação, pressão atmosférica e velocidade do vento. Após o pré-processamento e a integração dos dados, foi empregado o algoritmo Light Gradient Boosting Machine, com posterior otimização do limiar de decisão para melhorar o desempenho do modelo. Os resultados obtidos indicaram acurácia de 82%, precisão de 79%, sensibilidade de 88%, índice F1 de 83%, área sob a curva ROC de 90% e coeficiente de concordância kappa de 64%, demonstrando boa capacidade de identificação de eventos de incêndio. Como aplicação prática, o modelo foi utilizado na geração de mapas de risco, evidenciando seu potencial como ferramenta de apoio ao monitoramento ambiental e à tomada de decisão na prevenção e combate a incêndios florestais.
Abstract: Wildfires are a major threat to the Caatinga biome, causing significant environmental, social, and economic impacts. In this context, this study aimed to develop a machine learning-based predictive model to estimate the daily occurrence of wildfires in the state of Piauí using meteorological data. Historical wildfire records and weather station data were used, including variables such as air temperature, relative humidity, precipitation, atmospheric pressure, and wind speed. After data preprocessing and integration, the Light Gradient Boosting Machine algorithm was applied using training, validation, and testing datasets, together with decision threshold optimization to improve the model's predictive performance. The results showed an accuracy of 82%, precision of 79%, recall of 88%, an F1-score of 83%, an area under the curve of 90%, and a Cohen's kappa coefficient of 64%, demonstrating the model's ability to identify wildfire events. As a practical application, the model was used to generate wildfire risk maps, highlighting its potential as a decision-support tool for environmental monitoring and wildfire prevention.
Palavras-chave: Aprendizado de Máquina
Light Gradient Boosting Machine
Incêndios Florestais
Caatinga
Predição de Risco
Machine Learning
Cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE INFORMACAO
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL
metadata.dc.language: por
País: Brasil
Editor: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Sigla: IFPI
Unidade: Campus Floriano
Citação: AMORIM, Diogo Bruno de Sá. Application of Machine Learning to Climate Data for Wildfire Prediction in the Piauí Caatinga. 2026. TCC (Análise e Desenvolvimento de Sistemas - TADS) - IFPI, Floriano, 2026 (artigo científico)
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/5802
Data do documento: 2026
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